Das Fraunhofer-Spin-Off Drag&Bot

Roboter einrichten in der Mittagspause

Ein Großteil aller Roboter wiederholt jahrelang dieselben programmierten Abläufe. Das könnte sich bald ändern. Neue Lösungen wie Drag&Bot zielen darauf, das An- und Umlernen von Robotern so zu vereinfachen, dass sie im Extremfall vormittags andere Aufgaben übernehmen als nachmittags.

Die Software des Fraunhofer-Spin-Offs wird aktuell besonders von Firmen der Automobilindustrie eingesetzt oder getestet, etwa im Lager eines großen LKW-Herstellers aus Stuttgart und bei der ZF Friedrichshafen AG. (Bild: Drag & Bot GmbH)

Die Software des Fraunhofer-Spin-Offs wird aktuell besonders von Firmen der Automobilindustrie eingesetzt oder getestet, etwa im Lager eines großen LKW-Herstellers aus Stuttgart und bei der ZF Friedrichshafen AG. (Bild: Drag & Bot GmbH)

Laut der International Federation of Robotics (IFR) kommen in Deutschland auf 10.000 Beschäftigte 322 Industrieroboter. Nur in Südkorea und Singapur liegt der Wert höher. Die Roboterdichte in der Industrie ist insbesondere auf die großen deutschen Branchen wie die Automobilindustrie zurückzuführen, die gut ein Drittel aller Industrieroboter weltweit bestellt. Doch die Zahl an Industrierobotern wächst weiterhin rasant und damit das Interesse, die Automaten einfacher und flexibler einsetzen zu können. Die Erstellung von Roboterprogrammen läuft momentan nach verschiedenen Verfahren ab – abhängig vom Hersteller, geplanten Einsatz und der nötigen Flexibilität des Industrieroboters. Zu den bekannten Verfahren zählen unter anderem das Teachen mit einem Programmierhandgerät, das Vorgeben von Bewegungen durch Zeigen bzw. Instruieren oder die Programmerstellung in einer CAD-basierten Simulationsumgebung. Insbesondere die letztere Variante ist oft sehr aufwendig und setzt häufig fundierte Kenntnisse in der Programmiersprache des Roboterherstellers voraus. Eine Umprogrammierung und Funktionserweiterung wird dann schnell zeit- und kostenintensiv. In der Automobilindustrie werden Industrieroboter deshalb nach wie vor für große Stückzahlen eingesetzt. Die mangelnde Flexibilität ist insbesondere für mittelständische Unternehmen wie Automobilzulieferer eines der größten Hindernisse für die Anschaffung von Industrierobotern. Hersteller und unabhängige Software-Unternehmen haben diesen Markt erkannt und arbeiten mit Hochdruck an verschiedenen Lösungen, den Robotereinsatz flexibler zu gestalten.

Flexible Programmierung

Drag&Bot ist eines dieser Unternehmen. Das Spin-Off des Fraunhofer IPA hat eine Software entwickelt, die Roboterprogrammierung so einfach wie die Bedienung eines Smartphones machen soll. Ziel ist es, dass auch Produktionsmitarbeiter ohne Robotik-Knowhow Industrieroboter programmieren können. Dafür werden die Anwender von verschiedenen Bedien- und Eingabehilfen unterstützt. So ist auch die Konfiguration der Hardware möglich. Die Programmbausteine, sogenannte Funktionsblöcke, werden anschließend nach dem Drag&Drop-Prinzip zu ausführbaren Applikationen zusammengeführt. Über eine Cloud-Anbindung können die programmierten Abläufe mit allen unternehmensinternen Robotern geteilt und wiederverwendet werden. Der Nutzer hat außerdem die Möglichkeit, die bestehenden Programme zu kopieren und für seinen Anwendungsbereich anzupassen. Die Programme sind unabhängig vom Roboterhersteller und sonstiger Hardware. Nach Herstellerangaben unterstützt die Software bereits Automaten von Universal Robot, Kuka, Denso, Fanuc und ABB sowie diverse Greifer, Schraubwerkzeuge, sonstige über I/Os ansteuerbare Werkzeuge und verschiedene Kameras sowie Bildverarbeitungsbibliotheken. Der Hersteller will laufend weitere Werkzeuge und Peripheriegeräte integrieren.

Kollaborierende Roboter

Das Programm von Drag&Bot beinhaltet verschiedene Bedien- und Eingabehilfen zur Erstellung von Funktionsabläufen nach dem Drag&Drop-Prinzip. Die sogenannten Wizards unterstützen den Nutzer bei der Eingabe von Parametern einzelner Programmsequenzen. Das Besondere: Der Roboter kann durch die intuitive Oberfläche vom Techniker vor Ort selbst instruiert werden. Wenn er beispielsweise an eine bestimmte Stelle greifen soll, führt der Nutzer den Greifarm an die entsprechende Position und bestätigt dies in der Software. Mit Hilfe sogenannter Guides wird der Nutzer Schritt-für-Schritt durch typische Anwendungen wie Verschrauben, Palettieren von Teilen oder der Kalibrierung einer Kamera geführt. Erweiterungs-Module ermöglichen auch sensitive Funktionen zur Anpassung des Verhaltens, sollte es zu unvorhergesehenen Situationen im Produktionsprozess kommen. Mit dem Modul ‘Lokalisierung’ wird z.B. eine Kamera mit Bildverarbeitung genutzt, um die genauen Koordinaten eines Bauteils zu ermitteln, so dass die Roboterbewegung auch bei kleinen Verschiebungen der Positionen des Bauteils noch fehlerfrei funktioniert. Die fertigen Programme können über die Cloud mit anderen Industrierobotern des Unternehmens geteilt und aufeinander abgestimmt werden. Die Roboter könnten im Extremfall so schnell umgerüstet werden, dass sie vormittags andere Aufgaben übernehmen als nachmittags.

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